Роберт Фултон. Его жизнь и научно-практическая деятельность

Глава I. Детство и юность Фултона

Роберт Фултон по происхождению был ирландец. Родился он в Америке в небольшом местечке Литл-Бритель, находящемся в Ланкастерском графстве штата Пенсильвании. Событие это произошло в 1765 году. Родители его эмигрировали незадолго перед тем из Ирландии. На старой родине они принадлежали к столь известному своим бедственным положением классу ирландских фермеров-арендаторов. На новом месте жительства, в Америке, отец Фултона, не имея возможности приобрести ферму, вынужден был заниматься главным образом поденными работами на соседних фермах. Семья мечтала рано или поздно приобрести клочок земли и сделаться самостоятельной фермерской семьей. Это положение казалось семье Фултонов верхом благополучия, и мечты о таком благополучии были настолько сильны, что позднее Фултон, как только приобрел первые средства, немедленно же поспешил осуществить многолетнюю мечту близких и купил ферму. Пока, однако, в ожидании осуществления ее многочисленная семья Фултонов, состоявшая преимущественно из малолетних детей, влачила самое жалкое существование. Работником был только один отец, и его заработка не всегда хватало на то, чтобы накормить столько ртов. При таких условиях рождение нового ребенка, Роберта, доставило мало радости родителям. К довершению горя, отец Роберта умер, когда ему было всего три года, и семья окончательно оказалась в безвыходном положении.

Детство Фултона прошло, таким образом, при самых тяжелых материальных условиях. Матери его приходилось выполнять всевозможные тяжелые работы, чтобы как-нибудь прокормить своих детей. Последнее удавалось далеко не всегда, и детям нередко случалось голодать и выносить другие материальные лишения. Фултон всегда с благоговением вспоминал свою мать, которая героически выносила тяжелое бремя, возложенное на нее судьбой, и не только сумела вырастить своих детей, но и дать им возможность получить хотя бы начальное образование. Как ни тяжело было положение этой бедной женщины, она находила возможным посылать детей в местную сельскую школу и платить за их обучение. Побывал в ней и Роберт Фултон. Немудреная это была школа, и весь курс ее состоял в обучении чтению и письму; но и она должна быть помянута добрым словом, так как дала Фултону средства к дальнейшему самообразованию, которыми он, как увидим, и воспользовался самым лучшим образом. Двенадцати лет Фултон закончил свое ученье и должен был вступить в жизнь, чтобы самостоятельно зарабатывать себе кусок хлеба.

Уже в эти ранние детские годы в Фултоне резко обнаружилась склонность к двум занятиям, которые затем наполнили всю его жизнь, – живописи и механике. Еще совсем мальчиком он вместо того, чтобы принимать участие в играх своих сверстников, сидел над своими рисунками или возился над разными хитрыми механическими приспособлениями. В последнем отношении он представляет полную аналогию со Стефенсоном, склонность к механике у которого проявилась в самые ранние годы. Любимым препровождением времени Фултона было посещение разного рода мастерских, где он присматривался к различным аппаратам и инструментам и расспрашивал об их употреблении и назначении. Свою любовь к живописи Фултон мог удовлетворять лишь с трудом, так как бедность лишала его возможности приобретать рисовальные принадлежности, и ему приходилось довольствоваться углем и мелом, которыми он и изображал всевозможные рисунки везде, где только мог, за что ему нередко изрядно доставалось от старших.

Двенадцати лет Фултон был отвезен матерью в Филадельфию и отдан в ученье к золотых дел мастеру. После свободной жизни в родной деревне, где Фултон имел полную свободу и достаточно времени предаваться своим любимым занятиям, новая обстановка была очень тяжела для него. Целые дни он проводил теперь, то бегая по поручениям хозяина, то исполняя разные обязанности в его домашнем хозяйстве, то, наконец, выполняя разные мелкие работы по мастерской. К мастерству, которое Фултон должен был изучать, он с самого же начала почувствовал глубочайшее отвращение, да так до конца и не смог преодолеть его. Хозяин мастерской приходил в отчаяние, полагая, что Фултон не может усвоить приемы мастерства вследствие тупости, и махнул на него рукой, довольствуясь тем, что пользовался им для разных черных работ. Но тем сильнее пробудилась в Фултоне в то время страсть к живописи, и он все свободное время употреблял для упражнений в этом искусстве.

Пять лет пробыл Фултон в мастерской золотых дел, не подвинувшись ни на шаг вперед в навязанном ему ремесле; зато он сделал за это время громадные успехи в живописи. Это тем более удивительно, что Фултон не имел в любимом деле никаких учителей, не пользовался ничьими указаниями. Все, чего он достиг, было приобретено им вполне самостоятельно. В 17 лет Фултон уже рисовал настолько хорошо, что мог продавать свои картины, и он решил оставить столь надоевшую ему мастерскую, чтоб зарабатывать средства к жизни своей кистью. Карьеру живописца Фултон начал чисто по-американски. Он стал ходить по гостиницам и трактирам и предлагать посетителям писать их портреты, конечно, миниатюрные, которые и оканчивал в один сеанс. Скопив этим путем с немалым трудом небольшую сумму денег, Фултон открыл портретную мастерскую. Дело пошло успешно, так как он работал скоро и недурно, особенно миниатюрные портреты. Через четыре года по оставлении мастерской золотых дел Фултон заработал уже такую сумму, что мог осуществить давнишнюю мечту своей семьи – купить ферму, которая и была приобретена на имя матери. Велика была радость последней, равно как и остальных членов семьи, когда они увидели себя обеспеченными навсегда. Работать на себя, в своем собственном хозяйстве казалось этим бедным людям высшим блаженством. Самого Фултона, конечно, уже не могла удовлетворять карьера фермера, и он, пожив некоторое время с родными на купленной ферме, снова вернулся в Филадельфию. В это время Фултон задумался относительно выбора дальнейшей карьеры. Писать всю жизнь портреты разжиревших купцов и их супруг – такая участь ему отнюдь не улыбалась, тем более, что как человек умный он понимал всю ограниченную цену своему самодеятельному искусству. Учиться же в Америке живописи тогда было не у кого, ибо здесь, как и везде в новых странах, искусства находились в небрежении. Какую же другую карьеру избрать? Склонность к механике в Фултоне тогда еще не была настолько велика, как она проявилась впоследствии, и о карьере механика он в то время не думал. В этот период нерешительности Фултон познакомился со знаменитым Франклином. Последний, сам выйдя из рабочей среды и будучи обязан своим положением исключительно самому себе, всегда относился особенно внимательно к людям, самостоятельно пробивающим себе дорогу. Ознакомившись с предыдущими обстоятельствами жизни Фултона и посмотрев несколько его картин, Франклин настойчиво советовал ему продолжать занятия живописью, для чего рекомендовал ехать учиться в Лондон и брался дать рекомендательное письмо к художнику Уэтсу, пользовавшемуся тогда известностью в Лондоне. Поездка в Англию требовала, однако, значительных средств, а у Фултона после покупки фермы для матери не оставалось ничего. Франклин помог и этому горю, познакомив Фултона с богатым и просвещенным американцем Самуилом Скорбиттом, который придавал большое значение искусству и заботился о насаждении его в Америке, убедившись в даровании Фултона, он предложил ему деньги, необходимые для поездки в Лондон.

Таким образом, с деньгами, полученными от Скорбитта, и с рекомендательным письмом Франклина к Уэтсу Фултон оставил в 1786 году Америку и отправился в Европу.

Глава II. Фултон в Англии

Отравляясь в Англию, Фултон согласился взять у Скорбитта лишь такую сумму денег, какая была необходима для переезда через океан, поэтому, явившись в Лондон, он не имел почти никаких средств. К счастью, первое время молодой американец был освобожден от материальных забот, так как Уэтс принял его, по письму Франклина, самым дружеским образом и зачислил в число учеников своей мастерской, которые получали полное готовое содержание.

В мастерской Уэтса Фултон принялся работать с величайшим усердием. У него, однако, хватило ума, чтобы увидеть, и мужества, чтобы сказать себе, что его талант художника далеко не из блестящих и что ему суждено пойти не дальше посредственности в области искусства. Как ни тяжко было это разочарование, Фултон мужественно перенес его и решился заняться другим делом. В Лондоне он имел случай не раз бывать в разных промышленных учреждениях, куда его влекла любознательность, а знакомство с разными изобретениями в области промышленности снова пробудило в нем страсть к механике, и он решил посвятить себя этому делу.

Сведений по механике у Фултона в это время не было никаких, кроме самого поверхностного знакомства с некоторыми аппаратами. Нужно было начинать учиться с азбуки механического дела, между тем у Фултона не было никаких средств, и ему нужно было думать о том, чтобы заработать себе кусок хлеба. И вот, чтобы соединить заработок со своими стремлениями, Фултон решил работать на фабриках и заводах в качестве простого рабочего.

Три года проработал Фултон на фабриках и заводах: сперва в Эксетере, а затем в Бирмингеме, переходя с одной фабрики на другую, с одного завода на другой и везде внимательно изучая употреблявшиеся там машины и станки. Этим путем Фултон познакомился со всеми важнейшими и новыми для того времени применениями механики. При его громадной любознательности, уме, быстро схватывающем все мелочи и замечающем зависимость одних явлений от других, а также природной способности к механике, Фултону не только не трудно было изучить с практической стороны современную ему механику, но и указать на возможность многих изменений, значительно улучшавших действие современных ему машин. Эти советы и указания, которые он делал на разных фабриках и которые, конечно, далеко не всегда принимались к исполнению хозяевами и инженерами, обратили на него внимание многих тогдашних любителей механики. В это время в Англии занятия механикой были в большой моде, и ими охотно занимались люди с громкими титулами и крупными состояниями. Из них герцог Бриджвотер и граф Стенгоп, приобретшие репутацию больших любителей и знатоков механики и работавшие над разрешением целого ряда занимавших тогда мир вопросов, сильно заинтересовались Фултоном, ознакомившись с некоторыми из произведенных им улучшений фабрично-заводских аппаратов. Личное знакомство с Фултоном убедило Бриджвотера и Стенгопа в выдающихся механических способностях этого самоучки; вместе с тем они объяснили Фултону, что его способности могут получить должное развитие только при условии изучения им математики и теоретической механики. Этот совет показался Фултону основательным, и он решился возвратиться в Лондон для теоретических занятий, рассчитывая прожить некоторое время на средства, которые ему удалось сэкономить во время трехлетнего пребывания на заводах, что объясняется его крайне скромным образом жизни.

В Лондоне Фултон встретился со своим соотечественником Рамзеем, который незадолго перед тем делал опыты применения пара в судоходстве и был весь проникнут великой идеей пароходства. Рамзей представлял собою весьма распространенный тогда тип американца. Стремление к развитию разного рода промышленных предприятий тесно соединялось у них с горячим патриотизмом. Рамзей желал применить пар к судоходству главным образом для того, чтобы дать своему отечеству, Америке, могучее орудие промышленного развития, обогатить его и сделать могущественной страной. Горячие речи этого янки-патриота произвели сильное впечатление на Фултона, и с этого времени создание аппарата, при помощи которого суда могли бы употреблять для движения пар, сделалось целью жизни Фултона, которой он в конце концов и достиг.

Мысль применить пар к движению судов была далеко не новой. Первое известие о проекте этого рода относится еще к 1543 году, когда капитан испанской морской службы Власко де Гарай предложил Карлу V испробовать на судне изобретенную им машину. В чем именно состоял аппарат Гарая, – об этом не сохранилось мало-мальски подробных сведений. Известно только, что в состав аппарата входили котел с кипящей водой и два больших колеса, укрепленных по обоим бокам судна. Аппарат, вероятно, был очень несовершенен, тем не менее он двигал судно. К несчастью, время тогда было малоблагоприятное для подобного рода изобретений, и Карл V, увлеченный военными экспедициями, скоро забыл о Гарае и его изобретении, которое так и погибло бесследно.

Затем идея пароходства исчезает на полтораста с лишним лет и появляется снова только в самом начале XVIII века, когда известный Папин, изобретатель «Папинова котла», устроил лодку, приводившуюся в движение паром. Лодка эта была разрушена на Фульде лодочниками, а несчастный Папин, по недостатку средств, не мог повторить опыт. Впрочем, попытка эта и не могла иметь особого значения, так как тогда еще не была изобретена настоящая паровая машина. Паровой аппарат, поставленный на лодке Папина, основывался на употреблении упругости пара для поднятия водяного столба внутри трубки, из которой вода изливалась в резервуар, а оттуда падала в ковши водяного колеса и приводила его таким образом в движение. Понятное дело, что при такой системе лодка могла иметь лишь ничтожное движение, а управление ею было совсем невозможно. Прошло еще довольно много времени, и только в 1736 году англичанин Джонатан Хольз, пользуясь изобретенной тогда паровой машиной Ньюкомена, предложил английскому адмиралтейству проект применения пара к движению судов. Проект этот был отвергнут как потому, что Ньюкоменова машина давала не более 10 колебательных движений в минуту, которые не могли быть превращены в правильное круговое движение, так и потому, что самый аппарат, передававший движение паровой машины судну, был крайне несовершенен.

В 1753 году Парижская академия наук предложила для соискания премии задачу – найти способы заменить силу ветра для движения судов. В числе многочисленных решений, представленных как многими тогдашними знаменитостями, так и людьми неизвестными, два предлагали употребить для движения судов пар. Именно аббат Готье предложил аппарат, весьма сходный с упоминавшимся аппаратом Хольза; другой проект принадлежал Даниилу Бернулли. Последний рекомендовал механизм, состоявший из колес с лопатками, о котором мы еще будем говорить ниже; но главное значение представленной Бернулли статьи состояло в механическом анализе предложенной задачи: он самым точным образом доказал, что при употреблявшихся тогда паровых машинах (Ньюкомена), как бы они сильны ни были, применение пара к движению судов не в состоянии дать скорости свыше четырех верст в час и что сверх того употребление Ньюкоменовых машин на судах сопряжено с неудобствами, которые лишают всякой выгоды применение пара в судоходстве. Это-то сочинение Бернулли и было увенчано премией Парижской академии, очевидно, понявшей, что такое применение пара станет возможным лишь с изобретением нового, более совершенного типа паровых машин.

Такой тип паровой машины скоро появился благодаря изобретению Уаттом подлинной паровой машины, в которой атмосферное давление, игравшее важную роль в машине Ньюкомена, было заменено давлением самого пара. Немедленно же начались попытки применить новую машину в судоходстве. Самой замечательной из них является изобретение француза Клода Жоффруа д’Аббака. Это был офицер, сосланный за дуэль в Прованс. Здесь он посвящал свои досуги изучению истории судоходства. Результатом этого изучения явился вывод, что человек сделается господином морей, только применив в судоходстве пар. К сожалению, паровые машины употреблялись в то время только в Англии; во Франции же о них знали лишь по слухам. Жоффруа, таким образом, мог ознакомиться с действием паровой машины не иначе, как теоретически, чего, конечно, было слишком недостаточно. Только в 1775 году Жоффруа получил возможность видеть паровую машину в действии. В этом году братья Перье поставили близ Парижа, в Шальо, «огненный насос», – то есть просто Уаттову машину простого действия, предназначенную для подъема воды из Сены в парижский водопровод. Жоффруа немедленно отправился в Париж и из подробного осмотра механизма «огненного насоса» окончательно убедился в осуществимости мысли о приложении пара в судоходстве. Жоффруа был человек бедный, и приступить к производству опытов на собственный счет для него было весьма затруднительно. Затруднение это исчезло благодаря образованию общества или компании, в состав которой, кроме Жоффруа, вошли вышеупомянутые братья Перье и двое аристократов, любителей механики, граф Оксирон и маркиз Дюпре. Компания имела целью производить за общий счет опыты над применением пара в судоходстве и, в случае удачи этих опытов, эксплуатировать изобретение. Компания получила два проекта – братьев Перье и Жоффруа. Первым на очереди был поставлен проект Перье. Но когда выстроенная по этому проекту лодка оказалась неспособной идти против течения, компания отказалась производить дальнейшие опыты и распалась.

Жоффруа, однако, не оставил своей идеи. Удалившись в свое имение во Франшконте, он начал исподволь изготавливать аппарат домашними средствами. После нескольких лет труда аппарат был готов. Он состоял из Уаттовой машины простого действия и лапчатых весел, которые раздвигались при ударе ими о воду и сдвигались при подъеме их из воды. Судно с этим аппаратом двигалось по реке Дубсу, но крайне медленно; притом при плавании против течения «лапки» не раздвигались, и судно уносилось водой. Жоффруа принялся за усовершенствование аппарата. Прежде всего он построил Уаттову машину не с одним цилиндром, как она обыкновенно делалась, а с двумя, вследствие чего получалось непрерывное движение аппарата. Затем лапчатые весла заменил колесами с лопатками. Этот последний аппарат – изобретение глубокой древности. Он применялся на судах еще римлянами и приводился в движение силою волов. Соединение этой машины с движением паровой силой было предложено еще Бернулли. Новая машина Жоффруа была громадных размеров. Самое судно, на котором помещался аппарат, имело две с половиной сажени длины. Публичное испытание этого судна происходило в Лионе в 1783 году и, по-тогдашнему, было удачно. Судно двигалось против течения воды целую четверть часа. Жоффруа обратился тогда к французскому правительству с просьбой выдать ему тридцатилетнюю привилегию на применение паровой машины к движению судов посредством лопатчатых колес. Правительство поручило дело Парижской академии наук, а последняя потребовала от Жоффруа повторения опыта на Сене в Париже. К сожалению, судно, на котором производился опыт в Лионе, оказалось переделанным из старой барки и было неспособно к дальним передвижениям; да и стоявшая на нем машина действовала с грехом пополам. Нужно было построить в Париже новое судно и новую машину, а Жоффруа уже истратил все свое состояние на опыты. Пока Жоффруа искал средства, вспыхнула французская революция, и ему как роялисту пришлось эмигрировать. Присоединившись к эмигрантскому корпусу Конде, Жоффруа затем совсем забыл о своих опытах.

Между тем Уатт усовершенствовал свою паровую машину, превратив ее в так называемую машину двойного действия, которая производила непрерывную полезную работу. Это дало новый толчок опытам применения пара в судоходстве. Особенно усиленно принялись за эти опыты в Америке. Между прочим, в 1784 году к Вашингтону, первому президенту нового государства – Соединенных Штатов, – явились почти одновременно два изобретателя – Фич и Джеймс Рамзей, предлагая свои услуги для постройки судов, движимых паром. Услуги обоих были отклонены молодым правительством республики. Фич успел составить компанию из лиц, заинтересовавшихся его изобретением. На средства этой компании была построена лодка, снабженная особого рода веслами, лопасти которых двигались приводом от паровой машины. Опыт с лодкой оказался не из удачных. Тогда Фич построил другую лодку на основании того же принципа. Лодка эта двигалась с быстротой 5 верст в час; механизм ее портился почти ежечасно, требуя каждый раз продолжительных и дорогих поправок. Неудивительно, что компания отказалась от дальнейших опытов и распалась. Потерпев неудачу в отечестве, Фич отправился в 1791 году во Францию, которая привлекала к себе тогда отовсюду всех новаторов. Однако французам в это время было не до промышленных изобретений, и все домогательства Фича привлечь внимание к своему проекту остались без результатов.

Не более был счастлив и Рамзей. Первоначально его снаряд состоял из насоса, качавшего воду на носу и выбрасывавшего ее под кормою. Эта система была избрана Рамзеем по совету Франклина, который, как известно, сам занимался механическими изобретениями и охотно оказывал помощь другим изобретателям. Он был в числе лиц, дававших Рамзею средства для производства опытов. Когда указанная система оказалась малодейственной, Рамзей заменил ее длинными кольями, упиравшимися в дно реки и толкавшими лодку. Колья эти двигались с помощью рукояток, утвержденных на оси маховика паровой машины. Этот странный аппарат оказался так же мало полезен. Постоянные неудачи охладили интерес американцев к опытам Рамзея, и он вынужден был отправиться в Англию, чтобы найти здесь средства для продолжения своих попыток. Это ему сперва удалось, но когда спущенная им на Темзу лодка не пошла, никто уже не соглашался тратить деньги на неудачные опыты. Рамзей впал в отчаяние и скоро умер с горя.

Как видно из приведенного беглого обзора попыток применения пара к движению судов, к тому времени, когда Фултон встретился с Рамзеем незадолго до смерти его, попытки эти имели уже длинную историю, и притом меньше всего, казалось бы, способную побуждать к их продолжению. Тем не менее Фултон настолько увлекся усвоенной им от Рамзея идеей, что выполнение ее стало с этих пор заветной мечтой его жизни, которую он никогда не забывал и стремиться к осуществлению которой не переставал, пока не добился, наконец, создания истинного парохода.

Когда Рамзей умирал в Лондоне, упоминавшийся выше граф Стенгоп задумал осуществить идею пароходства на Темзе. Он устроил лодку, которую предполагалось снабдить лапчатым снарядом, подобным снаряду, употреблявшемуся Жоффруа. Фултон, рассмотрев снаряд, предсказал полную неудачу опыта и предложил заменить лапчатый снаряд колесами с лопатками. Стенгоп остался при своем решении, и лодка, как предсказывал Фултон, не пошла.

Немного раньше некто Миллер построил в Шотландии паровую лодку, двигавшуюся колесами с лопатками. Лодка была так неудачно построена, что утонула вскоре после первого же испытания.

Неудачи попыток Рамзея, Стенгопа и Миллера окончательно подорвали в Англии идею пароходства, и Фултон, несмотря на все усилия, не мог найти средств для постройки парового судна по своему проекту. Пришлось отложить осуществление проекта надолго, а пока, чтобы существовать, нужно было заняться другим делом. Фултон стал выполнять обязанности гражданского инженера: брался за рытье каналов, устраивал дороги, строил водопроводы, железные мосты и так далее. В 1794 году он представил английскому правительству проект замены шлюзов на каналах китайской системой наклонных плоскостей, приводимых в движение водой или парами. Проект этот, однако, был оставлен без внимания как правительством, так и капиталистами, к которым обращался Фултон. Не имел большого успеха целый ряд других его изобретений. Он предлагал прорывать каналы плугами особого устройства, которые позднее вошли в употребление в Соединенных Штатах; изобрел мельницу для пиления и полировки мрамора, прядильную машину для льна и пеньки и машину для кручения веревок. За свои изобретения Фултон получил несколько почетных отзывов от ученых обществ, но этим и ограничивался его успех, так как промышленный мир Англии знать не хотел его изобретений. Эти неудачи, а всего более полная безнадежность относительно осуществимости в Англии главной его идеи – создания пароходства – побудили Фултона оставить в конце 1796 года Англию и отправиться во Францию, где он ожидал лучшего приема для своих проектов.